Kết quả và thảo luận
Lượng mưa trong chu kỳ cây trồng là 284 mm, thấp hơn đáng kể (-40%) so với số liệu lịch sử (giai đoạn 1931-2015) (https://inta.gob.ar/documentos/informacion-meteorologica-mensual-de-la-eea-manfredi) là 465 mm, và lượng nước tưới bổ sung là 210 mm. Lượng nước tiêu thụ trong suốt chu kỳ cây trồng thể hiện hai phản ứng trái ngược nhau (Hình 1a). Phản ứng đầu tiên, đại diện cho giai đoạn gieo – 65 ngày sau gieo (DAS) – tương tự nhau giữa các nghiệm thức và xác định lượng tiêu thụ là 250 mm. Phản ứng thứ hai, từ 65 DAS trở đi, cho thấy sự khác biệt về lượng tiêu thụ giữa các nghiệm thức. Sự giảm tiêu thụ ở nghiệm thức không tưới trùng với các giai đoạn cố định và phát triển của quả và hạt. Tỷ lệ nước sử dụng được vào đầu giai đoạn này là 23%, trong khi đến cuối giai đoạn này (122 DAS) gần với điểm héo vĩnh viễn (8% tổng lượng nước sử dụng được). Bối cảnh đất đai này, cùng với nhu cầu môi trường không được đáp ứng, đã làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu nước, thể hiện qua việc tăng nhiệt độ tán lá, cuộn lá và rụng lá. Tổng lượng nước tiêu thụ là 507 mm đối với nghiệm thức tưới và 364 mm đối với nghiệm thức không tưới, giảm 28% ở nghiệm thức không tưới so với nghiệm thức tưới.
Ở giai đoạn đầu của chu kỳ, khi lượng nước tiêu thụ và nhu cầu môi trường thấp, sự sắp xếp của lá so với thân chính của cây tương tự nhau ở cả hai nghiệm thức và dẫn đến mức độ bức xạ bị chắn tương tự nhau (66% tại 45 DAS) (Hình 1b). Sau đó, do lượng mưa thấp, tình trạng thiếu nước trở nên nghiêm trọng hơn ở nghiệm thức không tưới và gây ra sự giảm mạnh bức xạ bị chắn (Hình 1b) do lá cuộn lại, và tăng nhiệt độ lá (Hình 1c) do khí khổng đóng lại. Những phản ứng này trên đất không tưới bắt đầu đảo ngược ở 110 DAS nhờ các đợt mưa liên tục kéo dài đến khi thu hoạch (108 mm cho giai đoạn 110 DAS – thu hoạch), thể hiện qua sự tăng bức xạ bị chắn (Hình 1b) và sản lượng sinh khối (Hình 1d), và duy trì khoảng cách nhiệt độ lá tương tự giữa các nghiệm thức (Hình 1c). Ở điều kiện tưới, cây trồng thể hiện sự phát triển trái ngược so với cây trên đất không tưới (Hình 1d) và chỉ số căng thẳng nhiệt thấp hơn đáng kể từ sau khi ra hoa nhờ duy trì sự thoát hơi nước ở mức nhu cầu môi trường (Hình 1c). Bức xạ bị chắn đạt mức tối đa từ giai đoạn đầu của chu kỳ (66 DAS) (Hình 1b) và sản lượng sinh khối tăng đều theo thời gian (Hình 1d).
Một số khía cạnh về sản lượng sinh khối so với các kịch bản nước cần được nhấn mạnh. Tốc độ tăng trưởng của cây trồng ở điều kiện tưới là 10,7 g/m2/ngày trong khoảng từ ngày 23 đến 108 của chu kỳ, trong khi ở điều kiện không tưới, tốc độ này thay đổi theo kịch bản môi trường. Cụ thể, do nhu cầu môi trường thấp và cung cấp đủ nước đất, tốc độ tăng trưởng cây trồng không tưới là 10,3 g/m2/ngày trong khoảng 23 đến 63 DAS, trong khi do thiếu nước nghiêm trọng từ 63 đến 108 DAS, dẫn đến rụng lá mạnh, tốc độ tăng trưởng chỉ còn 4,6 g/m2/ngày. Những phản ứng này dẫn đến sản lượng sinh khối tổng tại thu hoạch là 975,3 g/m2 (9753 kg/ha) và 573,9 g/m2 (5739 kg/ha) cho đất tưới và không tưới, tương ứng (Hình 1d). Sinh khối quả thể hiện sự khác biệt về điều kiện nước giữa các nghiệm thức với tốc độ tăng trưởng quả là 5 g/m2/ngày trên đất tưới và 2,4 g/m2/ngày trên đất không tưới.
Hiệu quả sử dụng nước tổng cho sinh khối là 3,1 g/mm và 2 g/mm đối với đất tưới và không tưới; đối với sản lượng hạt là 0,59 g/mm và 0,42 g/mm cho đất tưới và không tưới, tương ứng. Các giá trị này thấp hơn đáng kể so với kết quả của Haro et al. (2010), làm dấy lên nghi ngờ rằng mức bức xạ và nhiệt độ thấp trong giai đoạn cố định và phát triển hạt vào thời điểm gieo muộn, như trong nghiên cứu này, đã gây ra các phản ứng như vậy.
Tại thời điểm thu hoạch, sinh khối quả là 432,9 g/m2 (4329 kg/ha) và 217,6 g/m2 (2176 kg/ha) cho đất tưới và không tưới, tương ứng (Hình 1d). Năng suất hạt và số lượng hạt khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức, với giá trị 301,0 g/m2 (3010 kg/ha) và 154,2 g/m2 (1542 kg/ha) cho đất tưới và không tưới, tương ứng, và 564 hạt/m2 và 316 hạt/m2 cho đất tưới và không tưới, tương ứng. Khối lượng hạt là 0,31 g và 0,27 g cho đất tưới và không tưới, tương ứng, và không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức.
Hình 1. Các phản ứng liên quan đến cân bằng nước và cacbon trong canh tác lạc dưới các điều kiện nước đối lập.
Độ sâu của ống tưới là 35 cm, cách xa đáng kể vùng phát triển và thu hoạch quả (0-15 cm) (Hình 2a). Độ sâu của ống tưới trùng với vùng có mật độ và kiến trúc rễ lớn nhất, đảm bảo sự tiếp cận thuận lợi của nước và dinh dưỡng do công nghệ này cung cấp. Trong khi đó, việc cung cấp nước dưới bề mặt giúp giảm thiểu sự bốc hơi nước từ đất, từ đó tăng lượng nước sẵn có cho cây trồng và làm rõ sự khác biệt về sinh trưởng giữa các môi trường nước (Hình 2b).
Hình 2. (a) Cung cấp nước tưới dưới bề mặt cho cây lạc. (b) Cây lạc phát triển trong các điều kiện nước đối lập.
